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struct cria um tipo de variavel, tambem chamada de estrutura.

• estruturas suportam atribuição, desde que sejam do mesmo tipo.

union união é muito parecida com estrutura, a difereça é que a união é uma estrutura de memoria compartilhada, ou seja, ela armazena o campo do maior valor.

• não é possivel acessar dois valores ao mesmo tempo.
• uma união permite fazer acesso controlado a nivel de bits.

enum uma enumeração pode ser vista como uma lista de constantes, um numero é associado a cada identificador.

• pode-ser atribuir valores da tabela ASCII para a enumeração.

typedef cria uma apelido para um tipo.

Alinhamento e preenchimento de estruturas

Muitas vezes o tamanho da estrutura não é igual a soma de seus membros. Exemplo:

struct st1{ //  5 bytes
char c; // 4 bytes
int x; // 1 byte
};
printf("%d ", sizeof(struct st1)); // 8 bytes

Quando o computador lê dados da memória, ele o faz sempre usando o tamanho da arquitetura sistema, o alinhamento faz com que o endereço dos dados sempre esteja em uma posição de memória que é múltiplo do tamanho da arquitetura.

4 bytes sistema 32-bits 8 bytes sistema 64-bits

O alinhamento impacta no desempenho e funcionamento correto do programa.

• Acesso mais rápido a memória.
• Facilidade na geração de endereço de memória.
• Sem alinhamento, mais acessos podem ser necessários para recuperar um dado.
• Para alinhar os dados pode ser necessário inserir alguns bytes não nomeados entre os dados.
• Isso permite que membros de um array ou struct fiquem adequadamente alinhados.
• Seguem o alinhamento do maior membro.
• Caracteres não tem preferência de alinhamento.

struct st1{ //  5 bytes
char c; // 4 bytes
int x; // 1 byte
char pad[3]; // 3 bytes

Reorganizando a estrutura

A ideia é reorganizar os campos para economizar espaço na memória, do maior número de bytes para o menor número.

struct st1 { // 24 bytes
    char c;
    char pad1[7];
    double p;
    short x;
    char pad2[6];
}
struct st2 { // 16 bytes
    char c; // 8 bytes
    short x; // 2 bytes
    char c; // 1 byte
    char pad[5]; // 5 bytes
}

Modificador volatile

Pode ser aplicado a qualquer declaração de variável incluindo estruturas, uniões e enumerações, informa ao compilador que aquela variável poderá ser alterada por outros meios e por esse motivo ela não deve ser otimizada, seu principal uso:

• Sistemas dinâmicos;
• Em tempo real;
• Comunicação com dispositivo mapeado na memória.

volatile int x;

Uma alternativa mais eficiente seria um type cast.

Bitfield

Tipo nome_do_campo: tamanho;

Campo de bits e um tipo especial de membro de struct e union que permite gerenciar um único bit dentro de um byte sem operadores bit a bit e seu uso e mais comum quando a quantidade de memória e limitada.

Só podem ser declarados como o tipo int utilizando os modificadoes: singned int e unsigned int

Se ele for do tipo singned ou int seu campo deve ser maior que 1 por causa do bit de sinal.

Campos de bits sem nome são úteis para tornar a estrutura adequada a um layout especificado e eles não podem ser acessados ou inicializados.

Exemplos:

• Flags
• Comunicação com dispositivos de hardwares

Os campos de bits podem ter tamanho zero para indicar que o próximo campo de bits começa no próximo byte.

Campo de bits não possuem endereço então não podem ser utilizados o operador sizeof e nem o operador de endereço & e não podem ter ponteiros ou arrays de campos de bits.